সৃজনশীলঃ ‘নিচের উদ্দীপকটি লক্ষ…’ রাজশাহী বোর্ড ২০১৭ – অর্থনৈতিক রসায়ন, রসায়ন, রসায়ন ২য় পত্র (এইচএসসি)

ফুয়েল সেল পরিবেশবান্ধব। কারণ ফুয়েল সেলের মাধ্যমে বিদ্যুৎ উৎপাদনে পরিবেশের কোনো দূষণ ঘটে না। ফুয়েল সেলসমূহে কোনো প্রকার শব্দ দূষণ ঘটে না। প্রচলিত জীবাশ্ম জ্বালানি ব্যবহার করে বিদ্যুৎ উৎপাদনের ক্ষেত্রে বায়ু দূষক SO₂, NOx, উদ্বায়ী জৈব যৌগ এবং প্রচুর পরিমাণে CO₂ উৎপন্ন হয়। কিন্তু ফুয়েল সেলে ব্যবহৃত জ্বালানি হাইড্রোজেন, মিথানল বা মিথেন পরিচ্ছন্ন জ্বালানি হিসেবে পরিগনিত। ফুয়েল সেলের সহউৎপাদ হলো বিশুদ্ধ পানি যা পরিবেশের কোনো ক্ষতি করে না। এ কারণে ফুয়েল সেলকে পরিবেশ বান্ধব বলা হয়।

উদ্দীপকের B শিল্পটি কাচ শিল্প। নিচে কাচ শিল্পের শিল্পোৎপাদনের মূলনীতি বর্ণনা করা হলো-

যখন বালি বা কোয়ার্টজ অন্যান্য ধাতব অক্সাইড বা কার্বনেটের (Na ও K-কার্বনেট ছাড়া) সাথে যেমন- চুন, অ্যালুমিনা বা লেড অক্সাইড ইত্যাদি মিশ্রিত করে উত্তপ্ত করা হয় তখন সিলিকেটের একটি গলিত মিশ্রণ পাওয়া যায়। যখন এটিকে শীতল করা হয় তখন কাচে পরিণত হয়। কাচের নির্দিষ্ট কোনো সংযুক্তি নেই। তরল কাচ দ্রুত শীতল করণে স্বচ্ছ, বর্ণহীন কাচরূপ পদার্থ পাওয়া যায়। তাই এটিকে অতিশীতলীকৃত তরল বলা হয়।

রাসায়নিক বিক্রিয়া: কাচ উৎপাদনে নিম্নলিখিত রাসায়নিক বিক্রিয়া সংঘটিত হয়-

১. ${\mathrm{Na}}_2{\mathrm{CO}}_3+a{\mathrm{SiO}}_2\to {\mathrm{Na}}_{2}O\cdot a{\mathrm{SiO}}_2+{\mathrm{CO}}_2$
২. ${\mathrm{CaCO}}_3+b{\mathrm{SiO}}_2\to \mathrm{CaO}$. b ${\mathrm{SiO}}_2+{\mathrm{CO}}_2$
৩. ${\mathrm{Na}}_2{\mathrm{SO}}_4+c\mathrm{SiO}{S}_2+C\to {\mathrm{Na}}_{2}O.c{\mathrm{SiO}}_2+{\mathrm{SO}}_2+\mathrm{CO}$

শেষ বিক্রিয়াটি অর্থাৎ ৩ নং বিক্রিয়াটি নিম্নলিখিত তিন ধাপে 8, ৫ এবং ৬ ঘটে থাকে।
৬. ${\mathrm{Na}}_2{\mathrm{SO}}_4+C\to {\mathrm{Na}}_2{\mathrm{SO}}_3+\mathrm{CO}$
৭. $2{\mathrm{Na}}_2{\mathrm{SO}}_4+C\to 2{\mathrm{Na}}_2{\mathrm{SO}}_3+{\mathrm{CO}}_2$
৮. ${\mathrm{Na}}_2{\mathrm{SO}}_3+c\mathrm{SiO}{\mathrm{SiO}}_2\to {\mathrm{Na}}_{2}O.c\mathrm{SiO}{}_2+{\mathrm{SO}}_2$

নমনীয় কাচকে ${\mathrm{Na}}_{2}O.(a+b){\mathrm{SiO}}_2$ এবং $\left({\mathrm{Na}}_2{K}_2\right)O\cdot \mathrm{CaO}(a+b){\mathrm{SiO}}_2$; বোরোসিলিকেট কাচকে $\left({\mathrm{Na}}_2{K}_2\right)O.\left(\mathrm{CaMg}\right)O.\left({\mathrm{SiO}}_2{B}_2{O}_3\right)$ এবং লেড কাচকে $\left({\mathrm{Na}}_2{K}_2\right)$ O.PbO. $(a+b){\mathrm{SiO}}_2$ সংকেত দিয়ে প্রকাশ করা যায়।

উদ্দীপকের A ও C শিল্পদ্বয় যথাক্রমে কয়লাভিত্তিক বিদ্যুৎ কেন্দ্র ও কাগজ শিল্পে। বায়ুদূষণে কয়লাভিত্তিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রের ভূমিকা অধিক। নিচে তা বিশ্লেষণ করা হলো-

কয়লার দহনে প্রচুর পরিমাণে CO₂ উৎপাদিত হয় যা বৈশ্বিক উষ্ণতা বৃদ্ধিতে উল্লেখযোগ্য ভূমিকা রাখে। বৈশ্বিক উষ্ণতা বৃদ্ধিতে CO₂ এর শতকরা ভূমিকা 50 ভাগ। এছাড়া কয়লায় সালফার ও নাইট্রোজেন যৌগ বেশি থাকলে কয়লার দহনে প্রচুর পরিমাণে SO₂, NO₂ এবং অন্যান্য ক্ষতিকর গ্যাস বায়ুতে মিশে বায়ু দূষিত করে। SO₂ ও NO₂ পরিবেশের জন্য মারাত্মক হুমকিস্বরূপ। কারণ, এরা এসিড বৃষ্টি সৃষ্টিতে মুখ্য ভূমিকা পালন করে। তাছাড়া এ গ্যাসগুলো সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ায় প্রতিবন্ধকতা সৃষ্টি করে। এ গ্যাসগুলো অন্যান্য গ্যাস ও ধূলিকণার সাথে উদ্ভিদের পাতার পত্ররন্দ্র বন্ধ করে দেয়। কয়লাভিত্তিক বিদ্যুৎ উৎপাদন প্লান্ট হতে সৃষ্ট ছাই ও ধূলিকণা পরিবেশের জন্য ক্ষতিকর। তাছাড়া বিদ্যুৎ উৎপাদনে কয়লার ব্যবহারে খনি এলাকার ভূমির উচ্চতা হ্রাস ও প্রাকৃতিক পরিবেশ চরমভাবে ক্ষতিগ্রস্ত করে।

অন্যদিকে কাগজ শিল্প থেকে পরিবেশ দূষণকারী তেমন দূষক নির্গত হয় না। জ্বালানি থেকে সৃষ্ট CO₂ গ্রিন হাউজ প্রভাব মুক্ত পরিবেশে থাকে বলে পরিবেশের ক্ষতি করতে পারে না। এ শিল্পে উৎপন্ন বর্জ্য সম্পূর্ণ রিসাইকেলযোগ্য হওয়ায় এ শিল্প পরিবেশের কোনো ক্ষতি করে না এবং পরিবেশ বান্ধব।

উপরের আলোচনা থেকে বলা যায়, বায়ুদূষণে কয়লাভিত্তিক বিদ্যুৎ কেন্দ্রের ভূমিকা অধিক।